Produção heteróloga, caracterização e engenharia de Xilose isomerases para aplicação na fermentação industrial de pentoses.

• Processo: 12/50056-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Acordo de Cooperação: Odebrecht Agroindustrial
• Pesquisador responsável: Igor Polikarpov
• Beneficiário: Igor Polikarpov
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Empresa: ETH Bioenergia
• Município: São Carlos
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/17608-4 - Produção heteróloga, caracterização e engenharia de xilose isomerases para aplicação na fermentação industrial de pentoses, BP.TT; 14/15889-6 - Produção heteróloga, caracterização e engenharia de xilose isomerases para aplicação na fermentação industrial de pentoses, BP.TT; 13/16400-8 - Produção heteróloga, caracterização e engenharia de xilose isomerases para aplicação na fermentação industrial de pentoses, BP.TT
• Assunto(s): Xilose Enzimas Etanol Pentoses Fermentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia De Enzimas | Etanol Segunda Geracao | Fermentacao De Pentoses | Xilose | Xilose Isomerases

Resumo

Para tornar a produção de etanol de segunda geração economicamente sustentável, é imprescindível utilizar fração hemicelulósica. As pentoses (P5), que compõem a hemicelulose, não são fermentescíveis pelas leveduras (Saccharomyces cerevisiae) utilizadas pela indústria brasileira. A xilose, uma fração predominante de P5, pode ser robustamente convertida pela ação de xilose isomerases (Xls) em xilulose, que, por sua vez, é facilmente fermentada pela S. cerevisiae. Neste projeto estamos propondo utilizar ferramentas modernas de bioinformática, genética, expressão heteróloga de alta produtividade e Biologia/Bioquímica Molecular Estrutural para identificar, clonar e expressar em larga escala Xls novas e potencialmente patenteáveis. Estamos objetivando também o estudo enzimático e de modificação das mesmas usando engenharia de proteínas, visando produzir enzimas com alta atividade enzimática e perfis de pH e temperatura compatíveis às condições do processo industrial brasileiro. Além disso, imobilizaremos as Xls otimizadas para aumentar sua vida útil e viabilizar seu reciclo. Faremos pré-tratamento do bagaço da cana para obter um hidrolisado hemicelulósico, e conduziremos testes de isomerização e fermentação simultâneos de P5 usando leveduras comerciais e industriais em condições reacionais próximas às encontradas nas usinas do País. É importante ressaltar que este processo não utiliza organismos geneticamente modificados e é, portanto mais facilmente escalonável para os processos industriais brasileiros. (AU)